198319. lajstromszámú szabadalom • Görgős tengelykapcsoló
1 2 A találmány tárgya görgős tengelykapcsoló, amely tengely fogadására alkalmas tengelyfurattal bíró, a tengelyfurattal párhuzamos hossztengelyű és arra szimmetrikusan átellenes csapokra szerelt görgőkkel ellátott hajtó és hajtott kapcsolókarokat, valamint a kapcsolókarok között elhelyezkedő és azokat egymással összekötő kiegyenlítő tagot tartalmaz, a kiegyenlítő tag egymást keresztező vezetékekkel rendelkezik, az egy kapcsolókaron lévő csapok hossztengelyeinek távolsága a görgőátmérő, továbbá a hajtó és hajtott tengelyek középvonalai közötti távolság összegének 2-szeresénél nagyobb, a kapcsolókarok görgőpátjai a kiegyenlítőtag vezetékeibe vannak behelyezve, és a kapcsolókarok görgőpárjaik révén a saját vezetékük hossztengelyének irányában elmozdíthatóan, valamint a saját vezetékük hossztengelye körül elforgathatóan vannak a kiegyenlítőtaghoz hozzáerősítve. Forgómozgások erőátvitelére alkalmas szerkezetek ismeretesek. Ilyen tengelykapcsoló, pl. a közismert Oldham kapcsolók vagy a kettős kardán kapcsolók. Az Oldham kapcsolókra jellemző, hogy egymáshoz képest excentrikus tengelyekre erősített, körmökkel ellátott tárcsák között egy négyszögtuskó csúszással teszi lehetővé az elmozdulást. A nyomatékot a körmökön át a négyszögtuskó közvetíti. Hátránya, hogy a kiegyenlítést (elmozdulást) a kerületi erőtől függő nagyságú csúszó súrlódás kíséri. A veszteség - vagyis a súrlódási munka - a tengelyek excentricitásával, a súrlódási tényezővel egyenesen arányos. A kettős kardán kapcsolók hátrányai a nagy helyigény, továbbá, hogy állandó ápolást, gondos kivitelezést kívánó 8 db csuklópántja van, valamint kényes szerkezeti része a dilatációt megengedő edzett, köszörült és folyamatosan kent bordás tengely is. A 152.100 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti tengelykapcsolónál már egy síkban történik az erőátvitel, 8 db csuklópánt helyett csak 4 db szükséges a megoldáshoz, csúszósúrlódás helyett gördülő súrlódás lép fel, jobb hatásfokú és az ismert megoldásokhoz képest a helyigénye is kisebb. Hátránya ez utóbbi megoldásnak, hogy a 4 db görgő közül csak két darab görgő van tengelyirányban rögzítve, míg a másik kettőnél elmozdulás lehetőség van. Ennélfogva a kiegyenlítő (lebegő) tag térbeli helyzete tengelyirányban határozatlan, eggyel több szabadsági fokkal rendelkezik a szükségesnél, és így a görgők ütközése is bekövetkezhet, az egész rendszer működtetése bizonytalan. A találmánnyal célunk az volt, hogy az ismert megoldások hátrányait kiküszöbölve, olyan tengelykapcsolót hozzunk létre, amely lehetővé teszi a hajtó és hajtott tengelyek között a forgatónyomaték pontos és biztonságos átadását, minél kisebb teljesítményveszteség mellett. A találmány szerinti megoldáshoz az a felismerés vezetett, hogy egy síkban történő nyomatékátvitel akkor és csakis akkor lehetséges, ha a síkot három pont által meghatározva választjuk meg. Ennek megvalósítására a tengelykapcsoló tengelyen a kapcsolókarok egyikén vagy pedig a két görgőpár esetében egyetlen görgőnél tengelyirányú elmozdulást engedünk meg. A működőképesség további feltétele, hogy a tengelyek megengedhető eltéréseit követve, a szerkezeti elemeket úgy választjuk meg, hogy azok elmozdulása következtében a görgők össze ne éljenek. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti görgős tengelykapcsoló, — amely tengely fogadására ilkalmas tengelyturattal bíró a tengelyfurattal párhuzamos hossztengelyű és arra szimmetrikusan átellenes :sapokra szerelt görgőkkel ellátott hajtó és hajtott kapcsolókarokat, valamint a kapcsolókarok között elhelyezkedő és azokat egymással összekötő kiegyenlítő tagot tartalmaz, a kiegyenlítő tag egymást keresztező vezetékekkel rendelkezik, az egy kapcsolókaron lévő csapok hossztengelyeinek távolsága a görgőátmérő, továbbá a hajtó és hajtott tengelyek középvonalai közötti távolság összegének 2-szeresénél nagyobb, a kapcsolókarok görgőpárjai a kiegyenlítőtag vezetékeibe vannak behelyezve, és a kapcsolókarok görgőpárjaik révén a saját vezetékük hossztengelyének irányában elmozdíthatóan, valamint a saját vezetékük hossztengelye körül elforgathatóan vannak a kiegyenlítőtaghoz hozzáerősítve, — oly módon van kialakítva, hogy a kapcsolókarokból kinyúló csapokra rászerelt görgők egyik és csakis egyike, a csap tengelyének irányában elmozdíthatóan van a csapra felhúzva. A találmány szerinti görgős tengelykapcsoló további ismérve lehet, hogy a kiegyenlítőtag két vezetéke hengerpalást, a kapcsolókarok görgőinek külső felületei pedig ennek megfelelő átmérőjű gömbhéj felületek. Egy előnyös kiviteli alaknál a görgők önbeálló gördülőcsapágyak vagy gömbcsuklók, ennek megfelelően a kiegyenlítőtag vezetéke a külső gyűrű tengelyirányú elmozdulásának mcggátlására szolgáló síklap felületekkel van határolva. Görgőként az ön beálló csapágy hengeres házba van helyezve, ennek megfelelően a kiegyenlítőtagban lévő vezetékek síklapfelületekkel vannak határolva. A találmány szerinti görgős tengelykapcsoló előnye, hogy a nyomatékátadás mindig a kiegyenlítőtag középmetszetének síkjában történik, így a tengelykapcsoló járulékos mechanikai igénybevétele a minimálisra csökken, a kapcsoló működése megbízhatóbbá válik, élettartama lényegesen megnő. A találmányt közelebbről a csatolt ábrák alapján, kiviteli példák kapcsán ismertetjük, ahol az 1. ábra olyan görgős tengelykapcsolót ábrázol hosszmetszetben, amelynél az egyik görgőcsapon a görgő tengelyirányú elcsúszása lehetséges, a 2. ábra a tengelykapcsoló működőképességét bizonyító ábrázoló geometriai szerkesztés lépéseit mutatja az első képsíkon, a 3. ábra a 2. ábrának megfelelő szerkesztést a második képsíkon, a 4. ábra a kiegyenlítőtagban elhelyezkedő görgőket és a tengelyek eltéréseit, az 5. ábra a kiegyenlítőtag axonometrikus ábrázolását szemlélteti. Az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolón az 1 hajtó tengelyre szerelt 3 kapcsolókarba erősített 6 és 7 csapok végén találhatók a 10 és 11 görgők, melyek a nyomatékot az 5 kiegyenlíts tagnak közvetítik. A görgők egyforma méretű, mélyhomyú golyóscsapágyak. A középpontjukat összekötő ka egyenes egybeesik az 5 kiegyenlítő tag azon középvonalával, amely középvonal egyúttal a 10 és 11 görgőket körülfogó hengeres 24 vezetéknek is. Ebben a 24 vezetékben a görgőpárt alkotó 10 és 11 körgő a 24 vezeték k középvonal irányában el tud mozdulni, és a ka közepvo-198.319 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
